2019-2020学年高中物理 第三章 牛顿运动定律 章末优化总结课件 教科版必修1

章末优化总结01核心素养规律归纳02热点素养分类聚焦章末过关检测规律总结归纳核心素养构建1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态．(2)意义：力是改变物体运动状态的原因．(3)惯性：质量是物体惯性大小的量度．物理观念：惯性、牛顿第二定律、力学单位制、基本单位、导出单位、作用力、反作用力、牛顿第三定律、超重、失重、完全失重规律总结归纳核心素养构建2.牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．(2)公式：F＝ma.科学思维：(1)牛顿第一定律(2)牛顿第二定律表达式F＝ma(3)单位的规范使用、单位的表示方法(4)牛顿第三定律表达式F＝－F′(5)转移研究对象法在受力分析中的应用(6)“滑块－滑板”模型建立(7)数形结合方法的应用规律总结归纳核心素养构建3.牛顿第三定律(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．(2)表达式：F＝－F′.4.超重和失重(1)超重：a的方向向上．(2)失重：a的方向向下.科学探究：(1)伽利略的理想实验(2)平衡力和作用力与反作用力的区别(3)探究加速度与力、质量的关系素养1物理观念——牛顿运动定律所涉及的基本概念的形成、提炼及升华[典例1]关于惯性和牛顿第一定律，下列说法中正确的是()A．静止的物体可能没有惯性B．速度越大的物体惯性越大C．同一物体在地球上和月球上惯性不同D．伽利略的斜面实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起[解析]惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，故A错误；质量是惯性大小的唯一量度，与速度、环境等因素无关，故B、C错误；伽利略的斜面实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起，故D正确．[答案]D1．(多选)高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷．当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙．则下列说法正确的是()A．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力B．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力等于人的重力C．弹簧压缩到最低点时，人处于超重状态D．弹簧压缩到最低点时，人处于失重状态解析：弹簧压缩到最低点后，人向上弹起，加速度的方向向上，人处于超重状态，高跷对人的作用力大于人的重力，故A、C正确，B、D错误．答案：AC素养2科学思维——基本模型的建立及数形结合方法在动力学中的应用[典例2]为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，已知斜面的倾角α＝30°，重力加速度g取10m/s2.(1)求物体与斜面间的动摩擦因数；(2)求撤去推力F后，物体还能上升的距离(斜面足够长)．[解析](1)0～2s内，F1－mgsinα－μmgcosα＝ma1，a1＝ΔvΔt＝0.5m/s22s后，F2－mgsinα－μmgcosα＝ma2，a2＝0代入数据解得m＝3kg，μ＝39.(2)撤去推力F后，有－μmgcosα－mgsinα＝ma3，解得a3＝－203m/s2，x3＝0－v22a3＝0.075m.[答案](1)39(2)0.075m[规律总结]解决图像综合问题的关键(1)把图像与具体的题意、情境结合起来，明确图像的物理意义，明确图像所反映的物理过程．(2)特别注意图像中的一些特殊点，如图线与横、纵坐标轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等所表示的物理意义．2．(多选)图(a)所示，质量为40kg的雪橇，在倾角θ＝37°的斜面上向下滑动，雪橇所受的空气阻力与速度成正比．今测得雪橇运动的v­t图像如图(b)所示，且AB是过曲线上A点的切线，B点坐标为(4,15)，CD是曲线的渐近线．根据以上信息，可以确定下列哪个物理量()A．空气的阻力系数B．雪橇与斜面间的动摩擦因数C．雪橇在斜面上下滑的最大速度D．雪橇达到最大速度时所用的时间解析：由题图(b)可知雪橇在斜面上下滑的最大速度为v＝10m/s，在A点，根据牛顿第二定律，有mgsinθ－kvA－μmgcosθ＝ma，其中a＝15－54m/s2＝2.5m/s2，当雪橇以最大速度下滑时，有mgsinθ－kv－μmgcosθ＝0，联立可解得k、μ.因该运动是加速度变化的加速运动，故无法确定雪橇达到最大速度时所用的时间，选项A、B、C正确，D错误．答案：ABC素养3科学探究——探究加速度与力、质量的关系[典例3]某实验小组欲以如图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器(未画出)相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2.(1)下列说法正确的是________．A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C．本实验中应满足m2远小于m1的条件D．在用图像探究小车加速度与受力的关系时，应作a­m1图像(2)实验中得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF＝________，小车加速度的计算式a＝________.(3)某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图像如图所示．若牛顿第二定律成立，重力加速度g取10m/s2，则小车的质量为________kg，小盘的质量为________kg.(4)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为________m/s2.[解析](1)实验时应先接通打点计时器电源，再放开小车，A项错；每次改变小车质量时，没必要重新平衡摩擦力，B项错；实验要求m2≪m1，C项对；D项中应作a­m2或a­F图像，D错．(2)vF＝v＝x5＋x62T；由逐差法知a＝x4＋x5＋x6－x3－x2－x19T2.(3)由题图中的a­F图线的斜率k＝1m1可求解得m1≈2.0kg当F＝0时，a＝0.3m/s2此时产生的加速度是由托盘作用产生的，则a＝m0gm1，所以m0＝0.06kg.(4)当砝码重力越来越大时，a＝m2gm2＋m1，即m无限大时，a趋向于g.[答案](1)C(2)x5＋x62Tx4＋x5＋x6－x3－x2－x19T2(3)2.00.06(4)103．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用与位移传感器、力传感器相连的计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a­F图线，如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.(1)图线________是在轨道左侧抬得较高成为斜面情况下得到的(选填“①”或“②”)．(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________.解析：(1)若轨道抬得过高，应该出现不加力时滑块就有加速度，选①.(2)在水平面内运动时，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma在图线上取两个点(0，－2m/s2)，(1N,0)代入解得m＝0.5kg，μ＝0.2.答案：(1)①(2)0.50.2